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你可能听说过，足够的阳光持续照射到地球上，足以抵消人类对能源的需求美国能源部．自从贝尔实验室在1954年开发出第一块硅太阳能电池以来，我们一直在努力利用太阳能发电。但是，根据气候与能源解决方案中心的数据，尽管人们努力利用地球上最大的能源发电，但光伏发电仍然只占世界电力的不到2%。提高太阳能适应性的障碍仍然是其高昂的初始成本和低效率cost-to-efficiency比率．虽然阳光是免费的，但美国消费者事务部(Department of Consumer Affairs)计算出，扣除联邦税收优惠后，住宅屋顶太阳能装置的平均价格为1.2万美元。对许多家庭来说，这笔钱仍然令人望而却步。一种解决方案是循序渐进地使用太阳能。
山姆·拉什金，前首席建筑师能源部的建筑技术办公室环保局家庭能源之星项目的负责人，介绍了零能耗住宅概念。山姆的想法是按照最高的性能标准建造房屋，这样未来的太阳能装置就可以轻松满足其能源需求。但是，如果阳光不产生碳，而且没有成本，为什么一个家庭需要最高水平的能源效率呢?艾肯伯里博士解释说，因为太阳能效率的内在限制意味着电池板技术的进一步改进空间很小，所以必须探索其他提高效率的途径。
为什么太阳能效率有限?
在长达一小时的采访中，艾肯伯里博士煞费苦心地向我介绍了将光子转化为有用电压的科学原理。这个过程是基于光电效应的，这是阿尔伯特·爱因斯坦提出的一种机制……
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15个评论
我们使用交流电源的原因是它在传输方面的优点。直流家庭只是把交流电到直流转换的低效转移到从电网到房子的连接上。它还要求对制造家庭设备和电器的行业以及商业和住宅电气行业(如接线、断路器、开关等)进行大规模变革。对于一些设备来说，所有这些都可以节省10-20%的电源，如果来自光伏电源，效率为20%，则只会净提高2-4%。这还是在我们考虑从电网到家庭的交流到直流损耗之前。
我同意. .我从未见过这种情况发生。在考虑切换到全直流系统之前，我们最好提高目前使用的太阳能系统组件的效率和可靠性，并进一步降低成本。
关于转换为直流电的潜在好处的研究论文很有趣。然而，如果我理解正确的话，很大一部分好处是，当你去购买直流热泵时，你唯一的选择是一个现代化的高性能单元。如果你使用相同的电子换向电机(ECM)，但在电机驱动之前加一个整流器，那么你的效率只损失1%。因此，与等效系统相比，交流或直流，效率的提高更像是3-5%，而不是这里引用的10-20%。
这篇文章没有提到现在很容易获得的双面太阳能电池板。双面面板在面板的两侧都有细胞，当你能够以一种方式安装它们时，它们可以从面板后面接收反射的阳光。
＂...双面太阳能电池板现在很容易获得。”
嗯，对于公用事业和商业规模来说，这是正确的。至于住宅用途，就没有那么多了。尝试在住宅场地上使用商业面板可能不可行，因为取消了保修保护，在一些司法管辖区，由于代码/许可证限制，完全拒绝使用。
即使在住宅用地上，这些模块的使用在许可和保证方面是可以的，但它们的可行性也会受到质疑。它们通常在优化的地面安装上是有意义的，这是大多数房主不会考虑的。
所有这些因素，再加上单面住宅电池板的效率和可靠性的进步，更适合标准的屋顶安装，消除了太阳能行业在住宅环境中专注于双面的动机。自2016年以来推出的少数60单元双面模块，以及它们在市场上的迅速消失，似乎证实了该技术在公用事业规模和少数商业应用之外的所有领域都存在障碍。
有由隆基生产的双面组件，并在亚利桑那州的几个在线太阳能零售商那里销售，我都从他们那里购买了。它们还被列入加州能源委员会的网站，被批准用于住宅安装。
谢谢，我知道隆基的LR4-60HBD产品线。当我最后一次看的时候，它是美国唯一一款60单元双面产品(考虑到这种形式的双面模块的历史，我想知道它还会持续多久)。
但缺乏广泛的产品可用性仍然只是问题的一部分。恕我直言，更大的部分是，最佳的双面选址是绝大多数房主无法和/或不愿意做的事情。
不要误解我的意思:我喜欢双面技术，如果可以的话，我会把它用在我的住所上。但有理由认为，除了在公用事业规模和非常大的商业环境中，它充其量只是一个小众的解决方案。
有许多正在发展中的技术、电池板类型和其他利用太阳能的方法。这是一本书的范围，而不是一篇文章。有一件事要知道，今天世界上大多数地方使用直流电源，大多数电器被设计成接收交流电或直流电，正是因为它们在国际上销售。这个想法并不是要改变一切，而是增加一个直流布线系统，为某些东西供电，比如LED灯、汽车充电器、热泵。在某些情况下，它的工作方式与我们今天连接低电压的方式相同。
这一领域正在发展，主要的一点是我们可以在太阳能电池面临自然限制的情况下提高效率。这就是为什么实用水平的太阳能需要大面积的地理区域，而不是超级先进的电池板类型。家通常是有限制的。
世界上大部分地区都使用直流电源?你有推荐信吗?我能找到的唯一一个有直流电网的国家是阿根廷。
https://legacy.trade.gov/mas/ian/ECW/all.html
也许更准确地说，世界上大多数不发达到没有电网基础设施的地区*都使用直流…如果有电的话?
GBA的太阳能和电气专家:
公用事业公司的基本原理是什么，当安装一个7kW的汽车充电器只需要一个普通的电力许可证时，需要一个漫长而乏味的互连申请过程，比如安装一个7kW的住宅屋顶太阳能?假设在这两种情况下都不需要升级服务电流。
AMorley,
我能想到的两个重要区别是，与仅仅增加电力负荷不同，增加太阳能发电a)有可能在断电时继续反馈到电网中，这是一种危险。B)要求他们以更复杂的方式管理负载，如果他们的发电来自不同的本地来源。
莫雷——愤世嫉俗的我想到了第三个重要的区别:增加你的负荷只会增加你的电费账单，而安装太阳能可以减少你的电费账单——所以没有动力让后者变得容易!
然而，严重的是，随着太阳能和其他分布式发电资源变得越来越受欢迎，存在电网稳定性问题，同时也使公用事业的规划变得更加困难——看看“鸭形曲线”的一个影响。在更细粒度的时间尺度上，PV逆变器(通常)不像传统发电机那样提供任何惯性——记住，电网只是一堆相互连接的旋转物体——这使得瞬态/故障条件更难管理。
所以，在我看来，互联过程是乏味的，有几个原因:
1)有合理的安全考虑，电源分散在电网中，他们想确保安装正确。
2)随着太阳能在一个地区变得流行，有电网稳定性方面的担忧，所以他们希望确保自己了解正在上网的资源，以及它们如何在变电站中分组等。
3)他们是一个高度监管的行业，行动缓慢，他们的互连要求通常仍然来自于他们适用于具有兆瓦发电能力的工业客户的程序。
4)分布式发电对他们来说意味着更少的利润潜力，通常会带来更多的痛苦，所以他们没有动力让它变得容易。
最后要注意的是，根据你的电表类型，它可能无法计算本地发电反馈到电网的电量(实际上可能会给你双倍的账单)。所以，如果没有其他问题，他们需要一份书面记录和工作订单，以确保你的电表能够正确计费，当你的电表运行反时，他们不会认为你在欺骗他们。
莫里，马尔科姆说得对。国家电气规范对太阳能电池板有寿命/安全要求，不仅因为它们反馈到电网，还因为它们可能对屋顶上的紧急救援人员和屋顶工人构成危险。不仅仅是阳光，这些细胞里的能量也很重要。
一个有UL1741认证的设备已经被证明是安全的，不能反馈，所以冗长的应用程序似乎有可疑的推理。如果人们错误地连接化石燃料便携式发电机，并给本应断电的电线通电，则风险要大得多，因此公用事业工人已经不得不假设线路是带电的，并且在工作时需要接地。
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